Устройство для измерения линейных перемещений объектов Советский патент 1977 года по МПК G01B11/02 H04N7/18 

рядов которого соединены с соответствующими входами дополнительного счетчика, а вход преобразователя код-напряжение, к выходу которого подключена вторая отклоняющая катушка, соединен с выходом основного счетчика. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения линейных перемещений объектов содержит электрон .но-лучевой фотоприемник 1 с отклоняющими катушками 2,3, перед мишенью 4 ко торого установлена линейчатая измерительная мера 5, связанная с перемещающимся объектом, генератор 6 развертки луча фотоприемника 1, соединенный с отклоняющей катушкой 2, усилитель считывания 7, вход которого соединен с вы ходом фотоприемника 1, а выход - с одним из входов демодулятора 8 второй вход которого через фазовращатель 9 со динен с соответствующим выходом генера тора 6, триггер 10, выходы которого соединены с входами основного счетчика 11, два пороговых элемента 12 и 13 дизъюнктор 14, дополнительный счетчик и преобразователь код-напряжение 16. Пороговые элементы 12, 13 включены меж ду выходами демодулятора 8 и входами дизъюнктора 14 , соединенными с входами триггера 10. Выход дизъюнктора 14 соед нен с кодовым входом основного счетчика 11, выходы разрядов которого соединены с соответствующими входами дополнительного счетчика 15. Выход счетчика 11 соединен с входом преобразователя код-напряжение 16, к выходу которог подключена вторая отклоняющая катушка На чертеже условно изображен также источник света 17. Устройство работает следующим образом. После включения устройства на фотокатоде электронно-лучевого фотоприемни ка 1 возникает изображение полос линей чатой измерительной меры (ЛИМ) 5, кото рое сканируется электронным лучом фотоприемника 1 под, действием переменного тока генератора 6, протекающего через отклоняющую катушку 2. Усиленный усилителем 7 выходной си нал фотоприемника 1 анализируется демодулятором 8, вследствие чего на выходе последнего появляется положительное напряжение, если середина световой полосц изображения на фотокатоде лежит правее центра сканирования. Под действием этог напряжения возбуждается пороговый элемэнт 12, генерируя импульсы, первым из которых триггер 10 перебрасывается в другое состояние, переключая счетчикиll и 15 в режим прямого счета (суммирование импульсов). Через дизъюнктор 14 импульсы порогового элемента 12 поступают на кодовый вход счетчика 11, где суммируются. По мере накопления импульсов в счетчике 11 на выходе преобразователя 16 ступенчато нарастает выходное напряжение, которое возбуждает ступенчато нарастающий ток в отклоняющей катушке 3, под действием поля которой центр сканирования электронного луча в Фотоприемнике 1 квантуется по фотокатоду в направлении к середине световой полосы изображения ЛИМ 5. Когда центр сканирбвания совместится с серединой полосы, составляющая выходного сигнала фотоприемника 1 с частотой сканирования становится равной нулю, выходное напряжение демодулятора 8 становится равным нулю, пороговый элемент 12 прекращает генерацию импульсов, преобразователь 16 прекращает увеличение выходного напряжения, вследствие чего центр сканирования не квантуется. При смещении ЛИМ 5 вправо середина световой полосы ее изображения на фотокатоде фотоприемника 1 устанавливается левее центра сканирования, что вызывает появление отрицательного напряжения на выходе демодулятора 8, возбуждающе-, го пороговый элемент 13, первый импульс которого возвращает триггер 10 в исходное состояние, чем обеспечивается режим обратного счета (вычитание) счетчиков 11 и 15. Импульсы порогового элемента 13 через дизъюнктор 14 поступают в счетчик 11, где вычитаются из накопленной оуммы импульсов, вследствие чего ток в отклоняющей катушке 3 уменьшается и центр сканирования квантуется в обратном направлении до момента его совпадения с новым положением середины световой полосы, после чего квантование прекращается. Если ЛИМ 5 перемещать со скоростью, меньшей предельной скорости квантования электронного луча фотоприемника 1, то изображение ее будет отслеживаться электроннь1м лучом так, что центр сканирования будет практически находиться в середине световой полосы изображения меры при соответствующем изменении выходного напряжения преобразователя 16. Как только ЛКМ 5 переместится на один шаг, происходит переполнение счетчика 11, который возвращается в нулевое состояние, генерируя при этом выходной импульс, регистрируемый счетчиком 15. Выходное напряжение преобразователя 16 становится равным нулю, центр сканирования скачком перемещается на один шаг изображения ЛИМ 5 и совпадает с серединой очередной световой полосы изображения меры, продолжая отслеживать перемещения этой полосы, после чего сканирование скачком перемещается на третью полосу и т.д. Таким образом, счетчик 15 регистрирует величину перемещения в единицах шага ЛИМ 5, а счетчик 11 - в долях ее шага, т.е. имеет место следя